ارائه در مورد موتورهای مدرن. موتور احتراق داخلی

تاریخچه ایجاد اولین موتور احتراق داخلی اولین واقعاً
موتور احتراق داخلی (ICE)
در سال 1878 در آلمان ظاهر شد. اما تاریخ خلقت
ICE ریشه در فرانسه دارد.
در سال 1860 مخترع فرانسوی Ethven Lenoir
اختراع کرد
اولین موتور احتراق داخلی اما این واحد
ناقص بود، با راندمان پایین و قابل اجرا نبود
در تمرین یک فرانسوی دیگر به کمک آمد
مخترع Beau de Rochas که در سال 1862 پیشنهاد داد
از چهار زمانه در این موتور استفاده کنید:
1. ورودی
2. فشرده سازی
3. سکته مغزی
4. سکته مغزی را رها کنید
اولین ماشین ICE چهار زمانه بود
کالسکه سه چرخ کارل بنز که در سال 1885 ساخته شد
سال
یک سال بعد (1886) نسخه گوتلیب دایمر ظاهر شد.
هر دو مخترع مستقل از یکدیگر کار می کردند.
آنها در سال 1926 با هم ادغام شدند و دیملر-بنز را تشکیل دادند.
AG.

اصل عملکرد موتور احتراق داخلی

ماشین مدرن، بیشتر از همه،
توسط یک موتور داخلی هدایت می شود
احتراق از این قبیل موتورها زیاد وجود دارد.
یک دسته از. آنها در حجم متفاوت هستند
تعداد سیلندر، قدرت، سرعت
چرخش، سوخت مصرفی (دیزل،
موتورهای بنزینی و بنزینی). اما اساساً
دستگاه موتور احتراق داخلی
به نظر میرسد. این دستگاه چگونه کار می کند و چرا؟
موتور چهار زمانه نامیده می شود
احتراق داخلی؟ در مورد احتراق داخلی
واضح است. سوخت داخل موتور می سوزد. آ
چرا موتور 4 زمانه چیست؟
در واقع، دو زمانه وجود دارد
موتورها اما در خودروها از آنها استفاده می شود
به ندرت. موتور چهار زمانه
نامیده می شود به دلیل این واقعیت است که کار او می تواند باشد
به چهار قسمت مساوی تقسیم می شود.
پیستون چهار بار - دو بار - از سیلندر عبور می کند
دو بار بالا و پایین ضرب در شروع می شود
پیدا کردن پیستون در پایین ترین نقطه یا
نقطه بالا برای رانندگان مکانیک این است
به نام نقطه مرگ بالا (TDC) و
نقطه مرده پایین (BDC).

سکته اول - سکته مغزی مصرفی

اولین ضربه، او ورودی است،
در TDC شروع می شود (بالا
نقطه مرده). در حال حرکت به سمت پایین
پیستون به داخل سیلندر می مکد
مخلوط هوا و سوخت کار
این ضربان زمانی رخ می دهد که
باز کردن دریچه ورودی راستی،
موتورهای زیادی وجود دارد
دریچه های ورودی متعدد
تعداد، اندازه، زمان آنها
در فضای باز بودن
می تواند تاثیر قابل توجهی داشته باشد
قدرت موتور بخور
موتورهایی که در آن
بسته به فشار روی پدال
گاز، اجباری
افزایش زمان اقامت
دریچه های ورودی باز است
وضعیت. برای آن ساخته شده است
افزایش تعداد
سوخت مصرفی که
پس از احتراق، افزایش می یابد
قدرت موتور خودرو،
در این مورد، شاید بسیار
سریعتر شتاب بگیرید

ضربه دوم، ضربه فشرده سازی است

حرکت بعدی موتور است
ضربه فشرده سازی بعد از پیستون
او شروع می کند
بلند شوید، در نتیجه فشار دهید
مخلوطی که روی ضربه وارد استوانه شد
ورودی مخلوط سوخت فشرده می شود تا
حجم محفظه احتراق این چیه
چنین دوربینی؟ فضای خالی
بین بالای پیستون و
بالای سیلندر
پیستون در بالا مرده
نقطه محفظه احتراق نامیده می شود.
سوپاپ ها، در این حرکت موتور
کاملا بسته شد آنها متراکم تر هستند
بسته می شود، فشرده سازی رخ می دهد
بهتر. پراهمیت
در این مورد، دولت دارد
پیستون، سیلندر، رینگ پیستون.
اگر شکاف های بزرگ وجود دارد، پس
فشرده سازی خوب کار نخواهد کرد، اما
بر این اساس، قدرت چنین است
موتور بسیار پایین تر خواهد بود. درجه
فشرده سازی - فشرده سازی، می توانید بررسی کنید
دستگاه خاص با اندازه
فشرده سازی، می توان نتیجه گرفت که
سایش موتور

چرخه سوم - سکته مغزی کار

سومین اندازه گیری کارآمد است و با آن شروع می شود
TDC. به آن می گویند کارگر
نه تصادفی پس از همه، آن را در این است
درایت یک عمل است،
مجبور کردن ماشین
حرکت. در این درایت به کار
سیستم جرقه زنی روشن می شود چرا
اسم این سیستم هست؟ آره
چون او مسئول است
احتراق مخلوط سوخت، فشرده
در سیلندر، در محفظه احتراق.
بسیار ساده کار می کند - یک شمع
سیستم جرقه می دهد عدالت
به خاطر آن، شایان ذکر است که جرقه
صادر شده در شمع برای
چند درجه قبل از رسیدن
پیستون بالا اینها
درجه، در یک موتور مدرن،
به طور خودکار تنظیم می شود
مغز ماشین بعد از آن
همانطور که سوخت مشتعل می شود، رخ می دهد
انفجار - به شدت در داخل افزایش می یابد
حجم، فشار دادن پیستون
حرکت به پایین. سوپاپ ها در این ضرب و شتم
عملکرد موتور، مانند
قبلی، در یک بسته هستند
وضعیت.

چهارمین میزان، میزان رهاسازی است

چرخه چهارم کار
موتور، آخرین
فارغ التحصیلی دبیرستان رسیدن
نقطه پایانی، پس از
چرخه کار، در موتور
شروع به باز شدن می کند
سوپاپ اگزوز. چنین
دریچه ها و همچنین ورودی،
ممکن است چندین وجود داشته باشد.
حرکت به سمت بالا، پیستون
از طریق این دریچه حذف می شود
گازهای خروجی از
سیلندر - تهویه می کند
خود. هر چه بهتر عمل کند
سوپاپ اگزوز،
گازهای خروجی بیشتر
از سیلندر خارج شد
در نتیجه آزاد کردن
جای یک قسمت جدید
مخلوط سوخت و هوا

انواع موتور احتراق داخلی

موتور احتراق داخلی دیزل

موتور دیزل - پیستونی
موتور احتراق داخلی،
قابل اشتعال
سوخت اتمیزه شده از
تماس با گرمایش فشرده
هوا موتورهای دیزلی در حال کار هستند
در مورد سوخت دیزل (عامیانه -
"آفتاب").
در سال 1890، رودولف دیزل این نظریه را توسعه داد
"موتور حرارتی اقتصادی"،
که به دلیل فشردگی قوی در
سیلندرها به طور قابل توجهی آن را بهبود می بخشد
بهره وری. او یک پتنت برای خود دریافت کرد
موتور 23 فوریه 1893. اول
نمونه کارکردی به نام "موتور دیزل" توسط دیزل در اوایل سال 1897 ساخته شد
سال، و در 28 ژانویه همان سال با موفقیت به پایان رسید
تست شده

اصل عملکرد موتور تزریق

در تزریق مدرن
موتور برای همه
سیلندر ارائه شده است
نازل فردی
همه نازل ها به
راه آهن سوخت، کجا
سوخت زیر است
فشاری که ایجاد می کند
پمپ سوخت الکتریکی
مقدار تزریق شده
سوخت بستگی دارد
مدت زمان باز شدن
نازل ها لحظه افتتاحیه
واحد الکترونیکی را تنظیم می کند
کنترل (کنترل کننده) روشن است
بر اساس پردازش شده
آنها را از داده های مختلف
حسگرها

1 اسلاید

2 اسلاید

موتور احتراق داخلی (مخفف موتور احتراق داخلی) وسیله ای است که در آن انرژی شیمیایی سوخت به کار مکانیکی مفید تبدیل می شود. موتورهای احتراق داخلی طبقه بندی می شوند: بر اساس هدف - آنها به حمل و نقل، ثابت و ویژه تقسیم می شوند. با توجه به نوع سوخت مورد استفاده - مایع سبک (بنزین، گاز)، مایع سنگین (سوخت دیزل). با توجه به روش تشکیل یک مخلوط قابل احتراق - خارجی (کاربراتور) و داخلی برای موتور دیزل. با توجه به روش احتراق (جرقه یا فشرده سازی). بر اساس تعداد و چیدمان سیلندرها، موتورهای خطی، عمودی، باکسر، V شکل، VR شکل و W شکل تقسیم می شوند.

3 اسلاید

عناصر موتور احتراق داخلی: سیلندر پیستون - در داخل سیلندر حرکت می کند سوپاپ تزریق سوخت شمع - سوخت داخل سیلندر را مشتعل می کند دریچه آزاد کننده گاز میل لنگ - توسط پیستون می چرخد.

4 اسلاید

سیکل های عملکرد موتورهای احتراق داخلی پیستونی موتورهای درون سوز رفت و برگشتی بر اساس تعداد ضربات در چرخه کار به دو زمانه و چهار زمانه طبقه بندی می شوند. چرخه کار در موتورهای احتراق داخلی متقابل شامل پنج فرآیند است: مکش، تراکم، احتراق، انبساط و اگزوز.

5 اسلاید

6 اسلاید

1. در فرآیند مکش، پیستون از نقطه مرگ بالا (TDC) به نقطه مرگ پایین (BDC) حرکت می کند و فضای آزاد شده بیش از پیستون سیلندر با مخلوطی از هوا و سوخت پر می شود. به دلیل اختلاف فشار در منیفولد ورودی و داخل سیلندر موتور، با باز شدن سوپاپ ورودی، مخلوط وارد سیلندر می شود (مکیده می شود).

7 اسلاید

2. در طی فرآیند تراکم، هر دو شیر بسته شده و پیستون از n.m.t حرکت می کند. به w.m.t. و با کاهش حجم حفره بالای پیستون، مخلوط کار (در حالت کلی، سیال کار) فشرده می شود. فشرده سازی سیال عامل فرآیند احتراق را تسریع می کند و در نتیجه کامل بودن احتمالی استفاده از گرمای آزاد شده در طی احتراق سوخت در سیلندر را از پیش تعیین می کند.

8 اسلاید

3. در فرآیند احتراق، سوخت توسط اکسیژن هوا که بخشی از مخلوط کاری است اکسید می شود، در نتیجه فشار در حفره بیش از پیستون به شدت افزایش می یابد.

9 اسلاید

4. در فرآیند انبساط، گازهای داغ که به دنبال انبساط هستند، پیستون را از T.M.T حرکت می دهند. به n.m.t. حرکت کار پیستون انجام می شود که فشار را از طریق شاتون به ژورنال شاتون میل لنگ منتقل می کند و آن را می چرخاند.

10 اسلاید

5. در طی فرآیند رهاسازی، پیستون از n.m.t حرکت می کند. به w.m.t. و از طریق سوپاپ دومی که تا این زمان باز می شود، گازهای خروجی اگزوز را به بیرون از سیلندر می راند. محصولات احتراق فقط در حجم محفظه احتراق باقی می مانند، جایی که نمی توانند توسط پیستون جابجا شوند. تداوم موتور با تکرار بعدی چرخه های کاری تضمین می شود.

11 اسلاید

12 اسلاید

تاریخچه ماشین تاریخچه ماشین در سال 1768 همراه با ایجاد ماشین های بخار با قابلیت حمل و نقل انسان آغاز شد. در سال 1806، اولین ماشین ها ظاهر شدند که توسط موتورهای احتراق داخلی به زبان انگلیسی هدایت می شدند. گاز قابل احتراق، که منجر به معرفی موتور احتراق داخلی بنزینی یا بنزینی در سال 1885 شد که معمولاً امروزه استفاده می شود.

13 اسلاید

مخترعان پایونیر، مهندس آلمانی کارل بنز، مخترع بسیاری از فناوری‌های خودرو، به عنوان اختراع خودرو مدرن شناخته می‌شود.

14 اسلاید

کارل بنز در سال 1871، همراه با آگوست ریتر، یک کارگاه مکانیکی در مانهایم ترتیب داد، حق امتیاز یک موتور بنزینی دو زمانه را دریافت کرد و به زودی سیستم های ماشین آینده را به ثبت رساند: شتاب دهنده، سیستم جرقه زنی، کاربراتور، کلاچ، گیربکس. و رادیاتور خنک کننده

موتور احتراق داخلی (مخفف موتور احتراق داخلی) نوعی موتور، موتور حرارتی است که در آن انرژی شیمیایی یک سوخت (معمولاً سوخت های هیدروکربنی مایع یا گازی) که در یک منطقه کار می سوزد، به کار مکانیکی تبدیل می شود. با وجود این واقعیت که موتورهای احتراق داخلی نوع نسبتاً ناقصی از موتورهای حرارتی هستند (صدای زیاد، انتشار سمی، منابع کمتر)، به دلیل استقلال آنها (سوخت لازم انرژی بسیار بیشتری نسبت به بهترین باتری های الکتریکی دارد)، موتورهای احتراق داخلی بسیار مناسب هستند. به طور گسترده، به عنوان مثال، در حمل و نقل.

تاریخچه موتورهای احتراق داخلی در سال 1799، مهندس فرانسوی فیلیپ لبون گاز روشنایی را کشف کرد. در سال 1799، او حق اختراع استفاده و روش به دست آوردن گاز روشنایی با تقطیر خشک چوب یا زغال سنگ را دریافت کرد. این کشف در درجه اول برای توسعه فناوری روشنایی اهمیت زیادی داشت. خیلی زود، در فرانسه و سپس در سایر کشورهای اروپایی، لامپ های گازی شروع به رقابت با شمع های گران قیمت کردند. با این حال، گاز روشنایی نه تنها برای روشنایی مناسب بود.

ثبت اختراع برای طراحی موتور گازسوز. در سال 1801، لو بون حق ثبت اختراع برای طراحی موتور گاز گرفت. اصل کار این ماشین بر اساس خاصیت شناخته شده گازی بود که او کشف کرد: مخلوط آن با هوا هنگام مشتعل شدن منفجر شد و مقدار زیادی گرما آزاد کرد. محصولات احتراق به سرعت گسترش یافتند و فشار زیادی بر محیط زیست وارد کردند. با ایجاد شرایط مناسب می توان از انرژی آزاد شده در جهت منافع انسان استفاده کرد. موتور Lebon دو کمپرسور و یک محفظه اختلاط داشت. قرار بود یک کمپرسور هوای فشرده را به داخل محفظه پمپ کند و دیگری - گاز سبک فشرده شده از ژنراتور گاز. سپس مخلوط گاز و هوا وارد سیلندر کار شد و در آنجا مشتعل شد. موتور دو کاره بود، یعنی محفظه های کار به طور متناوب در دو طرف پیستون عمل می کردند. در اصل، لبون ایده یک موتور احتراق داخلی را پرورش داد، اما در سال 1804 قبل از اینکه بتواند اختراع خود را زنده کند، درگذشت.

Jean Etienne Lenoir در سال‌های بعد، مخترعان متعددی از کشورهای مختلف سعی کردند با استفاده از گاز سبک موتوری کارآمد بسازند. با این حال، تمام این تلاش ها منجر به ظهور موتورهایی در بازار نشد که بتوانند با موفقیت با موتور بخار رقابت کنند. افتخار ایجاد یک موتور احتراق داخلی موفق تجاری متعلق به مهندس بلژیکی Jean Etienne Lenoir است. در حین کار در یک کارخانه آبکاری، لنوار به این ایده رسید که مخلوط هوا و سوخت در موتور گازی می تواند توسط جرقه الکتریکی مشتعل شود و تصمیم گرفت بر اساس این ایده موتوری بسازد. لنوار بلافاصله موفق نشد. بعد از اینکه امکان ساخت تمام قطعات و مونتاژ دستگاه فراهم شد، کمی کار کرد و متوقف شد، زیرا در اثر گرم شدن پیستون منبسط شده و در سیلندر گیر کرده بود. لنوار موتور خود را با فکر کردن به سیستم خنک کننده آبی بهبود بخشید. با این حال، تلاش دوم نیز به دلیل ضربه ضعیف پیستون با شکست مواجه شد. لنوار طرح خود را با یک سیستم روانکاری تکمیل کرد. تنها پس از آن موتور شروع به کار کرد.

آگوست اتو در سال 1864 بیش از 300 دستگاه از این موتورها با ظرفیت های مختلف تولید شد. لنوآر پس از ثروتمند شدن، کار بر روی بهبود ماشین خود را متوقف کرد، و این سرنوشت او را از پیش تعیین کرد - او توسط یک موتور پیشرفته تر که توسط مخترع آلمانی آگوست اتو ساخته شده بود، مجبور شد از بازار خارج شود. در سال 1864، او حق اختراع مدل موتور گازی خود را دریافت کرد و در همان سال با مهندس ثروتمند لانگن برای بهره برداری از این اختراع قراردادی منعقد کرد. به زودی شرکت "اتو و شرکت" ایجاد شد. در نگاه اول، موتور اتو نشان دهنده یک گام به عقب نسبت به موتور Lenoir بود. سیلندر عمودی بود. شفت چرخان بالای سیلندر در طرف قرار داده شد. در امتداد محور پیستون، ریلی متصل به شفت به آن متصل شده بود. موتور به شرح زیر کار می کرد. شفت دوار پیستون را به اندازه 1/10 ارتفاع سیلندر بالا می برد که در نتیجه فضای کمیاب زیر پیستون ایجاد شد و مخلوطی از هوا و گاز به داخل آن مکیده شد. سپس مخلوط مشتعل شد. نه اتو و نه لانگن دانش کافی در مورد مهندسی برق نداشتند و احتراق الکتریکی را رها کردند. آنها با شعله باز از طریق یک لوله مشتعل شدند. در حین انفجار، فشار زیر پیستون تقریباً به 4 اتمسفر افزایش یافت. در اثر این فشار، پیستون بالا رفت، حجم گاز افزایش یافت و فشار کاهش یافت. هنگامی که پیستون بلند شد، یک مکانیسم خاص ریل را از شفت جدا کرد. پیستون ابتدا تحت فشار گاز و سپس با اینرسی بالا رفت تا جایی که خلاء در زیر آن ایجاد شد. بنابراین انرژی سوخت سوخته با حداکثر کامل در موتور استفاده شد. این یافته اصلی اتو بود. حرکت رو به پایین پیستون تحت تأثیر فشار اتمسفر شروع شد و پس از رسیدن فشار در سیلندر به فشار اتمسفر، دریچه اگزوز باز شد و پیستون گازهای خروجی را با جرم خود جابجا کرد. با توجه به گسترش کاملتر محصولات احتراق، راندمان این موتور به طور قابل توجهی بالاتر از راندمان موتور لنوار بود و به 15 درصد رسید، یعنی از راندمان بهترین موتورهای بخار آن زمان فراتر رفت.

از آنجایی که موتورهای اتو تقریباً پنج برابر موتورهای Lenoir کارآمدتر بودند، بلافاصله تقاضای زیادی برای آنها وجود داشت. در سال های بعد حدود پنج هزار دستگاه از آنها تولید شد. اتو برای بهبود طراحی آنها سخت کار کرد. به زودی قفسه دنده با یک دنده لنگ جایگزین شد. اما مهمترین اختراع او در سال 1877 رخ داد، زمانی که اتو ثبت اختراع یک موتور چهار زمانه جدید را به ثبت رساند. این چرخه هنوز زیربنای کار اکثر موتورهای بنزینی و بنزینی تا به امروز است. سال بعد، موتورهای جدید قبلاً به تولید رسیدند. چرخه چهار زمانه بزرگترین دستاورد فنی اتو بود. اما به زودی معلوم شد که چند سال قبل از اختراع او، دقیقاً همان اصل کارکرد موتور توسط مهندس فرانسوی Beau de Roche توصیف شده است. گروهی از صنعتگران فرانسوی حق ثبت اختراع اتو را در دادگاه به چالش کشیدند. دادگاه استدلال های آنها را قانع کننده دانست. حقوق اتو تحت اختراع او بسیار کاهش یافت، از جمله حذف انحصار او در چرخه چهار زمانه. اگرچه رقبا تولید موتورهای چهار زمانه را راه اندازی کردند، مدل اتو که برای سال های طولانی تولید می شد هنوز بهترین بود و تقاضا برای آن متوقف نشد. تا سال 1897، حدود 42 هزار دستگاه از این موتورها با ظرفیت های مختلف تولید شد. با این حال، این واقعیت که از گاز سبک به عنوان سوخت استفاده می شد، دامنه اولین موتورهای احتراق داخلی را بسیار محدود کرد. تعداد نیروگاه های روشنایی و گاز حتی در اروپا ناچیز بود و در روسیه فقط دو مورد از آنها وجود داشت - در مسکو و سن پترزبورگ.

جستجو برای سوخت جدید بنابراین، جستجو برای سوخت جدید برای موتور احتراق داخلی متوقف نشد. برخی از مخترعان سعی کرده اند از بخار سوخت مایع به عنوان گاز استفاده کنند. در سال 1872، برایتون آمریکایی سعی کرد از نفت سفید در این ظرفیت استفاده کند. با این حال، نفت سفید به خوبی تبخیر نشد و برایتون به یک محصول نفتی سبک تر - بنزین تبدیل شد. اما برای اینکه یک موتور سوخت مایع با موتور گازی با موفقیت رقابت کند، لازم بود دستگاه خاصی برای تبخیر بنزین و به دست آوردن مخلوط قابل احتراق آن با هوا ایجاد شود. برایتون در همان سال 1872 یکی از اولین کاربراتورهای به اصطلاح تبخیری را اختراع کرد، اما به طور رضایت بخشی کار نکرد.

موتور بنزینی یک موتور بنزینی کارآمد تا ده سال بعد ظاهر نشد. این توسط مهندس آلمانی جولیوس دایملر اختراع شد. او سال ها برای شرکت اتو کار می کرد و عضو هیئت مدیره آن بود. در اوایل دهه 80، او پروژه ای را برای یک موتور بنزینی فشرده که می تواند در حمل و نقل مورد استفاده قرار گیرد، به رئیس خود پیشنهاد کرد. اتو به پیشنهاد دایملر واکنش سردی نشان داد. سپس دایملر به همراه دوستش ویلهلم مایباخ در سال 1882 تصمیم جسورانه ای گرفتند، آنها شرکت اتو را ترک کردند، یک کارگاه کوچک در نزدیکی اشتوتگارت خریداری کردند و شروع به کار بر روی پروژه خود کردند. مشکلی که دایملر و مایباخ با آن روبه‌رو بودند، مشکل ساده‌ای نبود: آن‌ها تصمیم گرفتند موتوری بسازند که به ژنراتور گاز نیاز نداشته باشد، بسیار سبک و جمع‌وجور باشد، اما در عین حال به اندازه‌ای قدرتمند باشد که بتواند خدمه را به حرکت درآورد. دایملر انتظار داشت با افزایش سرعت شفت قدرت را افزایش دهد، اما برای این کار لازم بود فرکانس احتراق مورد نیاز مخلوط را تضمین کرد. در سال 1883، اولین موتور بنزینی با احتراق از یک لوله توخالی داغ که به داخل سیلندر باز می شد، ایجاد شد. اولین مدل موتور بنزینی برای نصب ثابت صنعتی در نظر گرفته شده بود.

فرآیند تبخیر سوخت مایع در اولین موتورهای بنزینی چیزهای زیادی را باقی گذاشت. بنابراین اختراع کاربراتور انقلابی واقعی در موتورسازی ایجاد کرد. خالق آن مهندس مجارستانی Donat Banki است. در سال 1893، او حق اختراع یک کاربراتور جت را که نمونه اولیه همه کاربراتورهای مدرن بود، به ثبت رساند. بانکی برخلاف پیشینیان خود پیشنهاد کرد که بنزین را تبخیر نکنید، بلکه آن را به طور ریز در هوا اسپری کنید. این امر توزیع یکنواخت آن را روی سیلندر تضمین کرد و تبخیر خود در سیلندر تحت تأثیر گرمای تراکمی انجام شد. برای اطمینان از اتمی شدن، بنزین توسط جریان هوا از طریق یک جت اندازه گیری مکیده شد و ثبات ترکیب مخلوط با حفظ سطح ثابت بنزین در کاربراتور به دست آمد. جت به شکل یک یا چند سوراخ در لوله، عمود بر جریان هوا ساخته شده است. برای حفظ فشار، یک مخزن کوچک با یک شناور در نظر گرفته شده بود که سطح را در ارتفاع مشخصی حفظ می کرد، به طوری که میزان مکش بنزین متناسب با مقدار هوای ورودی بود. اولین موتورهای احتراق داخلی تک سیلندر بودند و برای افزایش قدرت موتور معمولا حجم سیلندر را افزایش می دادند. سپس با افزایش تعداد سیلندرها شروع به رسیدن به این هدف کردند. در پایان قرن نوزدهم، موتورهای دو سیلندر ظاهر شدند و از آغاز قرن بیستم، موتورهای چهار سیلندر شروع به گسترش کردند.

ترکیب موتورهای پیستونی محفظه احتراق یک سیلندر است که در آن انرژی شیمیایی سوخت به انرژی مکانیکی تبدیل می شود که از حرکت رفت و برگشتی پیستون با استفاده از مکانیزم میل لنگ به حرکت چرخشی تبدیل می شود. با توجه به نوع سوخت مصرفی به دو دسته تقسیم می شوند: مخلوط بنزین و هوا در کاربراتور و سپس در منیفولد ورودی یا در منیفولد ورودی با استفاده از نازل های اسپری (مکانیکی یا الکتریکی) یا مستقیماً در سیلندر با استفاده از نازل های اسپری، سپس مخلوط به داخل سیلندر وارد می شود، فشرده می شود و سپس توسط جرقه ای که بین الکترودهای شمع می پرد، مشتعل می شود. سوخت دیزل مخصوص دیزل تحت فشار زیاد به داخل سیلندر تزریق می شود. هنگامی که بخشی از سوخت تزریق می شود، مخلوط قابل احتراق مستقیماً در سیلندر تشکیل می شود (و بلافاصله می سوزد). مخلوط با دمای بالای هوای فشرده در سیلندر مشتعل می شود.

موتور گازی که به عنوان هیدروکربن های سوختی می سوزد که در شرایط عادی در حالت گازی هستند: مخلوطی از گازهای مایع در یک سیلندر تحت فشار بخار اشباع (تا 16 اتمسفر) ذخیره می شود. فاز مایع تبخیر شده در اواپراتور یا فاز بخار مخلوط به تدریج فشار را در کاهنده گاز از دست می دهد تا به فشار اتمسفر نزدیک شود و توسط موتور از طریق مخلوط کن هوا و گاز به منیفولد ورودی مکیده می شود یا توسط منیفولد ورودی تزریق می شود. وسیله انژکتورهای الکتریکی احتراق با کمک جرقه ای که بین الکترودهای شمع می پرد انجام می شود. گازهای طبیعی فشرده در یک سیلندر تحت فشار اتمسفر ذخیره می شوند. طراحی سیستم های قدرت شبیه به سیستم های برق گاز مایع است، تفاوت در عدم وجود اواپراتور است. گاز تولید کننده گازی است که از تبدیل سوخت جامد به گاز بدست می آید. به عنوان سوخت جامد استفاده می شود:

CoalPeatWood Gas-diesel بخش اصلی سوخت مانند یکی از انواع موتورهای گازسوز تهیه می شود، اما نه با شمع برقی، بلکه توسط بخش احتراق سوخت دیزلی که مشابه موتور دیزل به سیلندر تزریق می شود، مشتعل می شود. پیستون دوار موتور احتراق داخلی ترکیبی موتور احتراق داخلی که ترکیبی از دستگاه پیستونی (دوار پیستونی) و ماشین پره ای (توربین، کمپرسور) است که هر دو ماشین در اجرای فرآیند کار مشارکت دارند. نمونه ای از موتورهای احتراق داخلی ترکیبی، موتور پیستونی با بوست توربین گاز (توربو) است. RCV یک موتور احتراق داخلی است که سیستم توزیع گاز آن به دلیل چرخش سیلندر اجرا می شود. سیلندر با عبور متناوب از لوله های ورودی و خروجی یک حرکت چرخشی انجام می دهد، در حالی که پیستون حرکات رفت و برگشتی را انجام می دهد.

واحدهای اضافی مورد نیاز برای موتورهای احتراق داخلی نقطه ضعف موتورهای احتراق داخلی این است که فقط در محدوده محدودی از چرخش ها توان بالایی تولید می کند. بنابراین، ویژگی های اساسی یک موتور احتراق داخلی، گیربکس و استارت است. فقط در برخی موارد (مثلاً در هواپیماها) می توان از انتقال پیچیده صرف نظر کرد. ایده یک ماشین هیبریدی به تدریج در حال تسخیر جهان است که در آن موتور همیشه در حالت بهینه کار می کند. همچنین موتورهای احتراق داخلی به یک سیستم سوخت (برای تامین مخلوط سوخت) و یک سیستم اگزوز (برای گازهای خروجی) نیاز دارند.

ایجاد..

تاریخچه خلقت

اتین لنوآر (1822-1900)

مراحل توسعه ICE:

1860 اتین لنوار اولین موتور گازی سبک را اختراع کرد

1862 آلفونس بو د روچاس ایده موتور چهار زمانه را پیشنهاد کرد. با این حال او نتوانست ایده خود را اجرا کند.

1876 ​​نیکلاوس آگوست اتو موتور چهار زمانه Roche را ساخت.

1883 دایملر طرح موتوری را پیشنهاد کرد که هم با گاز و هم با بنزین کار کند

کارل بنز سه چرخه خودکششی را بر اساس فناوری دایملر اختراع کرد.

در سال 1920، موتورهای احتراق داخلی پیشرو شدند. خدمه در بخار و کشش الکتریکی به امری نادر تبدیل شده اند.

آگوست اتو (1832-1891)

کارل بنز

تاریخچه خلقت

سه چرخه، اختراع کارل بنز

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

موتور چهار زمانه

چرخه کار یک موتور احتراق داخلی کاربراتوری چهار زمانه در 4 حرکت پیستون (سکته مغزی)، یعنی در 2 دور میل لنگ انجام می شود.

4 چرخه وجود دارد:

1 ضربه - ورودی (مخلوط قابل احتراق از کاربراتور وارد سیلندر می شود)

2 زمانه - فشرده سازی (دریچه ها بسته شده و مخلوط فشرده می شود، در پایان تراکم مخلوط با جرقه الکتریکی مشتعل شده و سوخت می سوزد)

3 زمانه - سکته کار (تبدیل گرمای دریافتی از احتراق سوخت به کار مکانیکی وجود دارد)

4 زمانه - رهاسازی (گازهای خروجی توسط پیستون جابجا می شوند)

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

موتور دو زمانه

یک موتور احتراق داخلی دو زمانه نیز وجود دارد. چرخه کار یک موتور احتراق داخلی کاربراتوری دو زمانه در دو حرکت پیستون یا در یک چرخش میل لنگ انجام می شود.

1 پیمانه 2 پیمانه

	احتراق

در عمل، قدرت یک موتور احتراق داخلی کاربراتوری دو زمانه اغلب نه تنها از قدرت یک چهار زمانه تجاوز نمی کند، بلکه حتی کمتر هم می شود. این به این دلیل است که بخش قابل توجهی از سکته مغزی (20-35٪) پیستون با دریچه های باز انجام می دهد.

راندمان موتور

راندمان یک موتور احتراق داخلی کم است و تقریباً 25٪ - 40٪ است. حداکثر راندمان موثر پیشرفته ترین موتورهای احتراق داخلی حدود 44 درصد است. بنابراین، بسیاری از دانشمندان در تلاش هستند تا راندمان و همچنین قدرت موتور را افزایش دهند.

راه های افزایش قدرت موتور:

استفاده از موتورهای چند سیلندر

استفاده از سوخت مخصوص (نسبت مخلوط صحیح و نوع مخلوط)

تعویض قطعات موتور (اندازه صحیح قطعات بسته به نوع موتور)

حذف بخشی از اتلاف حرارت با انتقال محل احتراق سوخت و گرم شدن سیال کار در داخل سیلندر

راندمان موتور

نسبت تراکم

یکی از مهمترین خصوصیات یک موتور نسبت تراکم آن است که با موارد زیر تعیین می شود:

eV2V1

که در آن V2 و V1 حجم در ابتدا و در پایان فشرده سازی هستند. با افزایش نسبت تراکم، دمای اولیه مخلوط قابل احتراق در پایان ضربه فشرده سازی افزایش می یابد که به احتراق کامل تر آن کمک می کند.

انواع موتورهای احتراق داخلی

موتورهای احتراق داخلی

اجزای اصلی موتور

ساختار یک نماینده روشن موتور احتراق داخلی - یک موتور کاربراتوری

قاب موتور (میل میل لنگ، سرسیلندر، درپوش یاتاقان میل لنگ، تابه روغن)

مکانیسم حرکت(پیستون، شاتون، میل لنگ، فلایویل)

مکانیزم توزیع گاز(میل بادامک، میله فشاری، میله، بازوهای راکر)

سیستم روغن کاری (روغن، فیلتر درشت، سامپ)

مایع (رادیاتور، مایع و غیره)

سیستم خنک کننده

هوا (دمیدن با جریان هوا)

سیستم قدرت (مخزن سوخت، فیلتر سوخت، کاربراتور، پمپ)

اجزای اصلی موتور

سیستم احتراق(منبع جریان - ژنراتور و باتری، بریکر + خازن)

سیستم راه اندازی (استارت برقی، منبع جریان - باتری، کنترل از راه دور)

سیستم مکش و اگزوز(خطوط لوله، فیلتر هوا، صدا خفه کن)

کاربراتور موتور

در سال 1799 مهندس فرانسوی فیلیپ لبون گاز روشنایی را کشف کرد و حق اختراع استفاده و روش به دست آوردن گاز روشنایی با تقطیر خشک چوب یا زغال سنگ را دریافت کرد. این کشف در درجه اول برای توسعه فناوری روشنایی اهمیت زیادی داشت. خیلی زود، در فرانسه و سپس در سایر کشورهای اروپایی، لامپ های گازی شروع به رقابت با شمع های گران قیمت کردند. با این حال، گاز روشنایی نه تنها برای روشنایی مناسب بود. مخترعان به طراحی موتورهایی پرداختند که بتوانند جایگزین موتور بخار شوند، در حالی که سوخت در کوره نمی سوزد، بلکه مستقیماً در سیلندر موتور می سوزد.

در سال 1801، لو بون حق ثبت اختراع برای طراحی موتور گاز گرفت. اصل کار این ماشین بر اساس خاصیت شناخته شده گازی بود که او کشف کرد: مخلوط آن با هوا هنگام مشتعل شدن منفجر شد و مقدار زیادی گرما آزاد کرد. محصولات احتراق به سرعت گسترش یافتند و فشار زیادی بر محیط زیست وارد کردند. با ایجاد شرایط مناسب می توان از انرژی آزاد شده در جهت منافع انسان استفاده کرد. موتور Lebon دو کمپرسور و یک محفظه اختلاط داشت. قرار بود یک کمپرسور هوای فشرده را به داخل محفظه پمپ کند و دیگری گاز سبک را از ژنراتور گاز فشرده کند. سپس مخلوط گاز و هوا وارد سیلندر کار شد و در آنجا مشتعل شد. موتور دو کاره بود، یعنی محفظه های کار به طور متناوب در دو طرف پیستون عمل می کردند. در اصل، لبون ایده یک موتور احتراق داخلی را پرورش داد، اما در سال 1804 قبل از اینکه بتواند اختراع خود را زنده کند، درگذشت.

Jean Etienne Lenoir در سال‌های بعد، مخترعان متعددی از کشورهای مختلف سعی کردند با استفاده از گاز سبک موتوری کارآمد بسازند. با این حال، تمام این تلاش ها منجر به ظهور موتورهایی در بازار نشد که بتوانند با موفقیت با موتور بخار رقابت کنند. افتخار ایجاد یک موتور احتراق داخلی موفق تجاری متعلق به مکانیک بلژیکی Jean Etienne Lenoir است. در حین کار در یک کارخانه آبکاری، لنوار به این ایده رسید که مخلوط هوا و سوخت در موتور گازی را می توان با استفاده از جرقه الکتریکی مشتعل کرد و تصمیم گرفت بر اساس این ایده موتوری بسازد. لنوار بلافاصله با بخار موفق نشد. موتور بر اساس این ایده است. بعد از اینکه امکان ساخت تمام قطعات و مونتاژ دستگاه فراهم شد، کمی کار کرد و متوقف شد، زیرا در اثر گرم شدن پیستون منبسط شده و در سیلندر گیر کرده بود. لنوار موتور خود را با فکر کردن به سیستم خنک کننده آبی بهبود بخشید. با این حال، دومین تلاش پرتاب نیز به دلیل ضربه ضعیف پیستون با شکست مواجه شد. لنوار طرح خود را با یک سیستم روانکاری تکمیل کرد. تنها پس از آن موتور شروع به کار کرد.

آگوست اتو تا سال 1864 بیش از 300 عدد از این موتورها با ظرفیت های مختلف تولید شده بود. لنوآر پس از ثروتمند شدن، کار بر روی بهبود اتومبیل خود را متوقف کرد و این امر سرنوشت او را از پیش تعیین کرد؛ او توسط یک موتور پیشرفته تر که توسط مخترع آلمانی آگوست اتو ساخته شده بود، مجبور به ترک بازار شد. مدل موتور گازسوز و در همان سال با مهندس ثروتمند لانگن برای بهره برداری از این اختراع قرارداد بست. به زودی شرکت "اتو و شرکت" ایجاد شد.در سال 1864، لانگن

تا سال 1864، بیش از 300 عدد از این موتورها با ظرفیت های مختلف تولید شده بود. لنوآر پس از ثروتمند شدن، کار بر روی بهبود اتومبیل خود را متوقف کرد و این امر سرنوشت او را از پیش تعیین کرد؛ او توسط یک موتور پیشرفته تر که توسط مخترع آلمانی آگوست اتو ساخته شده بود، مجبور به ترک بازار شد. مدل موتور گازسوز و در همان سال با مهندس ثروتمند لانگن برای بهره برداری از این اختراع قرارداد بست. Otto and Company به زودی تاسیس شد.1864 توسط Langen در نگاه اول، موتور اتو نشان دهنده یک گام به عقب نسبت به موتور Lenoir بود. سیلندر عمودی بود. شفت چرخان بالای سیلندر در طرف قرار داده شد. در امتداد محور پیستون، ریلی متصل به شفت به آن متصل شده بود. موتور به شرح زیر کار می کرد. شفت دوار پیستون را به اندازه 1/10 ارتفاع سیلندر بالا می برد که در نتیجه فضای کمیاب زیر پیستون ایجاد شد و مخلوطی از هوا و گاز به داخل آن مکیده شد. سپس مخلوط مشتعل شد. نه اتو و نه لانگن دانش کافی در مورد مهندسی برق نداشتند و احتراق الکتریکی را رها کردند. آنها با شعله باز از طریق یک لوله مشتعل شدند. در حین انفجار، فشار زیر پیستون تقریباً به 4 اتمسفر افزایش یافت. در اثر این فشار، پیستون بالا رفت، حجم گاز افزایش یافت و فشار کاهش یافت. هنگامی که پیستون بلند شد، یک مکانیسم خاص ریل را از شفت جدا کرد. پیستون ابتدا تحت فشار گاز و سپس با اینرسی بالا رفت تا جایی که خلاء در زیر آن ایجاد شد. بنابراین انرژی سوخت سوخته با حداکثر کامل در موتور استفاده شد. این یافته اصلی اتو بود. حرکت رو به پایین پیستون تحت تأثیر فشار اتمسفر شروع شد و پس از رسیدن فشار در سیلندر به فشار اتمسفر، دریچه اگزوز باز شد و پیستون گازهای خروجی را با جرم خود جابجا کرد. با توجه به گسترش کاملتر محصولات احتراق، راندمان این موتور به طور قابل توجهی بالاتر از راندمان موتور لنوار بود و به 15% رسید، یعنی از راندمان بهترین موتورهای بخار آن زمان فراتر رفت. موتور اتو.

از آنجایی که موتورهای اتو تقریباً پنج برابر موتورهای Lenoir کارآمدتر بودند، بلافاصله تقاضای زیادی برای آنها وجود داشت. در سال های بعد حدود پنج هزار دستگاه از آنها تولید شد. اتو برای بهبود طراحی آنها سخت کار کرد. به زودی قفسه دنده با یک دنده لنگ جایگزین شد. اما مهمترین اختراع او در سال 1877 رخ داد، زمانی که اتو ثبت اختراع یک موتور چهار زمانه جدید را به ثبت رساند. این چرخه هنوز زیربنای کار اکثر موتورهای بنزینی و بنزینی تا به امروز است. سال بعد، موتورهای جدید در حال تولید بودند.1877 چرخه چهار زمانه بزرگترین دستاورد فنی اتو بود. اما به زودی مشخص شد که چند سال قبل از اختراع او، دقیقاً همان اصل کارکرد موتور توسط مهندس فرانسوی Beau de Rocha توصیف شده است. گروهی از صنعتگران فرانسوی حق ثبت اختراع اتو را در دادگاه به چالش کشیدند. دادگاه استدلال های آنها را قانع کننده دانست. حقوق اتو برخاسته از حق ثبت اختراع او به میزان قابل توجهی کاهش یافت، از جمله انحصار او در چرخه چهار زمانه لغو شد.بو د روشا اگرچه رقبا تولید موتورهای چهار زمانه را راه اندازی کردند، مدل اتو که در طول سالیان متمادی تولید کار کرد، همچنان بهترین بود. و تقاضا برای آن متوقف نشد. تا سال 1897، حدود 42 هزار دستگاه از این موتورها با ظرفیت های مختلف تولید شد. با این حال، این واقعیت که از گاز سبک به عنوان سوخت استفاده می شد، دامنه اولین موتورهای احتراق داخلی را بسیار محدود کرد. تعداد نیروگاه های روشنایی و گاز حتی در اروپا ناچیز بود و در روسیه فقط دو مورد از آنها وجود داشت - در مسکو و سن پترزبورگ.

جستجو برای سوخت جدید بنابراین، جستجو برای سوخت جدید برای موتور احتراق داخلی متوقف نشد. برخی از مخترعان سعی کرده اند از بخار سوخت مایع به عنوان گاز استفاده کنند. در سال 1872، برایتون آمریکایی سعی کرد از نفت سفید در این ظرفیت استفاده کند. با این حال، نفت سفید به خوبی تبخیر نشد و برایتون به یک فرآورده نفتی سبک تر یعنی بنزین روی آورد. اما برای اینکه یک موتور سوخت مایع با گاز به طور موفقیت آمیزی رقابت کند، لازم بود دستگاه خاصی برای تبخیر بنزین و به دست آوردن مخلوط قابل احتراق آن با هوا ایجاد شود. برایتون 1872

موتور بنزینی یک موتور بنزینی کارآمد تا ده سال بعد ظاهر نشد. احتمالاً Kostovich O.S که نمونه اولیه موتور بنزینی را در سال 1880 ارائه کرد را می توان اولین مخترع آن نامید. با این حال، کشف او هنوز هم روشن نیست. در اروپا، مهندس آلمانی گوتلیب دایملر بیشترین سهم را در ایجاد موتورهای بنزینی داشت. او سال ها در شرکت اتو کار کرد و عضو هیئت مدیره آن بود. در اوایل دهه 80، او پروژه ای را برای یک موتور بنزینی فشرده که می تواند در حمل و نقل مورد استفاده قرار گیرد، به رئیس خود پیشنهاد کرد. اتو به پیشنهاد دایملر واکنش سردی نشان داد. سپس دایملر به همراه دوستش ویلهلم مایباخ در سال 1882 تصمیم جسورانه ای گرفتند، آنها شرکت اتو را ترک کردند، یک کارگاه کوچک در نزدیکی اشتوتگارت خریداری کردند و شروع به کار بر روی پروژه خود کردند.

مشکلی که دایملر و مایباخ با آن روبه‌رو بودند، مشکل ساده‌ای نبود: آن‌ها تصمیم گرفتند موتوری بسازند که به ژنراتور گاز نیاز نداشته باشد، بسیار سبک و جمع‌وجور باشد، اما در عین حال به اندازه‌ای قدرتمند باشد که بتواند خدمه را به حرکت درآورد. دایملر انتظار داشت با افزایش سرعت شفت قدرت را افزایش دهد، اما برای این کار لازم بود فرکانس احتراق مورد نیاز مخلوط را تضمین کرد. در سال 1883، اولین موتور بنزینی رشته ای با احتراق از یک لوله داغ وارد شده در سیلندر یک ژنراتور گاز ساخته شد. 1883 یک موتور بنزینی رشته ای از یک لوله داغ

اولین مدل موتور بنزینی برای نصب ثابت صنعتی در نظر گرفته شده بود. فرآیند تبخیر سوخت مایع در اولین موتورهای بنزینی چیزهای زیادی را باقی گذاشت. بنابراین اختراع کاربراتور انقلابی واقعی در موتورسازی ایجاد کرد. خالق آن مهندس مجارستانی Donat Banki است. در سال 1893، او حق اختراع یک کاربراتور جت را که نمونه اولیه همه کاربراتورهای مدرن بود، به ثبت رساند. بانکی برخلاف پیشینیان خود پیشنهاد کرد که بنزین را تبخیر نکنید، بلکه آن را به طور ریز در هوا اسپری کنید. این امر توزیع یکنواخت آن را روی سیلندر تضمین کرد و تبخیر خود در سیلندر تحت تأثیر گرمای تراکمی انجام شد. برای اطمینان از اتمیزه شدن، بنزین توسط یک جریان هوا از طریق یک جت اندازه گیری مکیده شد و پایداری مخلوط با حفظ سطح ثابت بنزین در کاربراتور به دست آمد. جت به شکل یک یا چند سوراخ در لوله، عمود بر جریان هوا ساخته شده است. برای حفظ فشار، یک مخزن کوچک با شناوری ارائه شد که سطح را در یک ارتفاع معین حفظ می کرد، به طوری که مقدار بنزین مکش شده متناسب با مقدار هوای ورودی بود. قدرت موتور معمولاً باعث افزایش حجم سیلندر می شد. سپس با افزایش تعداد سیلندرها شروع به رسیدن به این هدف کردند.حجم سیلندر در اواخر قرن نوزدهم موتورهای دو سیلندر ظاهر شدند و از ابتدای قرن بیستم موتورهای چهار سیلندر رواج یافتند.قرن XIXXX